北京工業(yè)大學(xué)電子工程設(shè)計(jì)二階實(shí)驗(yàn)報(bào)告(編輯修改稿)
2024-08-30 00:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 vice()。 while(1) { ++x。 C3=x。 delay()。 }}void delay(void){ int i。 for(i=0。iTIMER。++i) 。}用示波器測(cè)量芯片的7號(hào)管腳輸出波形如圖：如果出現(xiàn)上述的波形圖，就間接地證明電路板調(diào)試成功。 五、 模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路（一）、ADC0804芯片介紹芯片參數(shù)： 工作電壓：+5V，即VCC=+5V。 模擬輸入電壓范圍：0～+5V，即0≤Vin≤+5V。 分辨率：8位，即分辨率為1/2 8=1/256，轉(zhuǎn)換值介于0～255之間。 轉(zhuǎn)換時(shí)間：100us（fCK=640KHz時(shí)）。 轉(zhuǎn)換誤差：177。1LSB。 參考電壓：，即Vref=。 1．原理說明模數(shù)轉(zhuǎn)換器，是將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。在模數(shù)轉(zhuǎn)換中，應(yīng)根據(jù)測(cè)量精度要求，考慮轉(zhuǎn)換電路的精度和分辨率，并力求降低成本。模數(shù)轉(zhuǎn)換有多種方法可以實(shí)現(xiàn)，如采用電壓/頻率變換器，以頻率或脈寬來計(jì)算溫度，也可以采用A/D變換器或其它方法。如采用A/D變換器，應(yīng)考慮轉(zhuǎn)換器輸入阻抗和變送器輸出阻抗對(duì)信號(hào)的衰減可能引起的測(cè)試誤差，并盡量降低這一誤差。板間連接應(yīng)注意保護(hù)。根據(jù)課設(shè)要求，溫度0～100 的變化是用電壓0～5V表示的，轉(zhuǎn)成數(shù)字表示，即0～FFH。常用A / D電路的特點(diǎn)：積分型：將電壓轉(zhuǎn)換成脈寬信號(hào)或頻率，由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器獲得數(shù)字值。優(yōu)點(diǎn)：分辨率高；缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速率極低 逐次比較型 ：由比較器和DA轉(zhuǎn)換器通過逐次比較邏輯構(gòu)成，經(jīng)n次比較而輸出數(shù)字值。優(yōu)點(diǎn)：速度較高、功耗低，在12位分辯率時(shí)價(jià)格便宜 并行比較型：用多個(gè)比較器，僅作一次比較而實(shí)行轉(zhuǎn)換。優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速率極高；分辯率高時(shí)電路規(guī)模大、價(jià)格也高，只適用于低分辨率高速場(chǎng)合 壓頻轉(zhuǎn)換型：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率，然后用計(jì)數(shù)器將頻率轉(zhuǎn)換成數(shù)字量 ，從理論上講其分辨率幾乎可以無限增加。優(yōu)點(diǎn)：分辯率高、功耗低、價(jià)格低；但是需要外部計(jì)數(shù)電路共同完成AD轉(zhuǎn)換 （二）、電路主要參數(shù)計(jì)算(1) 轉(zhuǎn)換精度：A/D轉(zhuǎn)換器也采用分辨率和轉(zhuǎn)換誤差來描述轉(zhuǎn)換精度。分辨率是指引起輸出數(shù)字量變動(dòng)一個(gè)二進(jìn)制碼最低有效位（LSB）時(shí)，輸入模擬量的最小變化量。他反映了A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入模擬量微小變化的分辨能力。在最大輸入電壓一定時(shí)，位數(shù)越多，量化單位越小，分辨率越高。轉(zhuǎn)換誤差通常用輸出誤差的最大值形式給出，常用最低有效位的倍數(shù)表示，反映A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出數(shù)字量和理論輸出數(shù)字量之間的差異。(2) 轉(zhuǎn)換時(shí)間：轉(zhuǎn)換時(shí)間是指轉(zhuǎn)換控制信號(hào)（vL）到來，到A/D轉(zhuǎn)換器輸出端得到穩(wěn)定的數(shù)字量所需要的時(shí)間。轉(zhuǎn)換時(shí)間與A/D轉(zhuǎn)換器類型有關(guān)，並行比較型一般在幾十個(gè)納秒，逐次比較型在幾十個(gè)微秒，雙積分型在幾十個(gè)毫秒數(shù)量級(jí)。實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)位數(shù)、輸入信號(hào)極性與范圍、精度要求和采樣頻率等幾個(gè)方面綜合考慮A/D轉(zhuǎn)換器的選用。(3) 8位數(shù)模轉(zhuǎn)換電路主要技術(shù)指標(biāo)：分辨率 8位：表示能夠分辨的最小電壓變化DATA 為 1 時(shí)的 Vi 表示最小電壓變化 誤差 177。1LSB轉(zhuǎn)換時(shí)間 100微秒（三）、電路調(diào)試調(diào)試方法：調(diào)整變送器電路在正常工作狀態(tài)，連接變送器輸出至模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入。運(yùn)行測(cè)試程序，改變調(diào)試臺(tái)溫度設(shè)置值，檢查單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)是否正確，如果不正確按照故障診斷預(yù)案進(jìn)行診斷分析，并且排除故障。改變?cè)O(shè)置溫度，運(yùn)行A/D測(cè)試程序，檢查模/數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。在調(diào)試臺(tái)上通過+10按鍵不斷改變溫度數(shù)值。模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路調(diào)試程序如圖：include include include define C2 XBYTE[0x2000]define TIMER 0x8000include void delay(void)。void main(void){ unsigned char x。 Init_Device()。 while(1) { C2=x。 delay()。 x=C2。 delay()。 }}void delay(void){ unsigned char i。 for(i=0。iTIMER。++i)。}在調(diào)試臺(tái)上通過旋轉(zhuǎn)調(diào)溫按鈕不斷改變溫度數(shù)值六、電路顯示與鍵盤控制電路（一）、電路工作原理單片機(jī)與LED顯示器有兩種接口方法。動(dòng)態(tài)顯示電路方案：電路簡(jiǎn)單，成本低，控制程序復(fù)雜，適用于顯示位數(shù)較多的場(chǎng)合?？墒褂弥悄苄酒?279完成。以下為動(dòng)態(tài)顯示原理圖靜態(tài)顯示電路方案：使用的元件多，成本相對(duì)較高。每位獨(dú)立控制，程序設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，適用于顯示位數(shù)較少的場(chǎng)合。使用74LS273，采用此方案。鍵盤接口方法矩陣鍵盤電路方案：按鍵較多時(shí)，成本低，控制程序較直讀電路復(fù)雜，適用于顯示位數(shù)較多的場(chǎng)合。采用此方案。原理圖如下： 最終我們的電路方案如圖所示：(二).電路調(diào)試鍵盤/顯示電路（1）顯示電路模塊調(diào)試按照?qǐng)D進(jìn)行電源板焊接完畢，而后再次認(rèn)真查線一遍然后再開始測(cè)試。測(cè)試時(shí)，將電源板，單片機(jī)，顯示電路正確連接。按正確加電順序供電，如果一切正?？梢蚤_始進(jìn)一步的測(cè)試。運(yùn)行顯示模塊測(cè)試程序，如果電路工作正常，在4個(gè)數(shù)碼管上應(yīng)有數(shù)字 09 滾動(dòng)顯示。否則，說明電路存在故障。顯示電路的編程流程如圖：試程序如圖：include include include include define ADC XBYTE[0x0000]define DP1 XBYTE[0x0001]define DP2 XBYTE[0x0002]define TIMER 0x8000unsigned chartable[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}。
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